Ett autostereogram är ett stereogram , vars båda delar av stereoparet är i samma bild ( Single Image Stereogram , SIS ) och kodade i en rasterstruktur, till exempel med hjälp av linsformat [1] . När det ses genom ett avkodningsraster uppfattas ett sådant parallaxstereogram som volymetriskt på grund av autostereoskopi , och kräver inga separationsanordningar framför betraktarens ögon i form av glasögon eller stereoskop [2] .
Ett autostereogram kallas också ett stereogram med slumpmässiga prickar som finns på en bild och kodat i element av pseudo-regelbundna texturer [3] . Ett sådant autostereogram, när det ses normalt, ser ut som en slumpmässig ansamling av flerfärgade mönster, men kan skapa en optisk illusion av en tredimensionell bild på grund av de fysiologiska egenskaperna hos mänsklig syn . För att uppfatta en tredimensionell bild när du tittar på prickautostereogram är det nödvändigt att övervinna den normala koordinationen mellan ögonglobernas vergens och linsernas anpassning .
Principen att observera en tredimensionell bild på slumpmässiga periodiska texturer beskrivs i Robert Smiths lärobok från 1738. Redan då var forskare intresserade av fenomenet att titta på mönster på tapeter, vilket ledde till en visuell ökning eller minskning av deras skenbara storlek vid olika ögonkonvergensvinklar [4] . Anledningen ligger i den felaktiga kombinationen av angränsande återkommande mönster på tapeten, vilket gör att de verkar vara belägna närmare eller längre än sin verkliga plats [5] . Den mest värdefulla i detta område var upptäckten av David Brewster , som på 1800-talet bevisade att förekomsten av horisontellt förskjutna defekter i intilliggande rader av tapeter leder till skillnader och uppkomsten av en illusion av volym av icke-existerande detaljer [6] .
1939 publicerade Boris Kompaneisky först ett stereogram med Venus ansikte , bestående av slumpmässigt arrangerade punkter som, när de ses normalt, såg ut som en kaotisk klunga. 20 år senare uppfann MacArthur Fellow Bela Yulesh, som arbetade med metoder för att dechiffrera flygfoton av ett kamouflerat område, ett stereogram med slumpmässiga prickar . Genom att använda en dator för att skapa ett stereogram som består av slumpmässigt placerade fläckar, bevisade Yulesh att djupuppfattning endast uppstår på grund av olikhet, eftersom det i det här fallet inte finns några andra bildtecken på volym.
1970 skapade en av Yuleshs anhängare, japanska Masayuki Ito, manuellt ett liknande stereogram av objekt som inte är synliga under normal visning [7] . 1974 skapades ett sådant stereogram av den svenska konstnären Alfons Schilling. Hans möten med Yulesh och hans erfarenhet av holografi och linsfotografering ledde till utvecklingen av en slumpmässig punktstereogrammetod baserad på vertikala linjer arrangerade med parallax.
Yuleshs student i synens psykofysik vid Smith-Kettlewell Institute, Christopher Tyler, med hjälp av sin programmerare Maureen Clark, kombinerade teorierna från sin lärare och Schilling 1979 och fick ett autostereogram med slumpmässiga prickar ( Single Image Random Dot Stereogram , SIRDS ), som inte kräver att man överväger några separeringsanordningar [7] . 1991 publicerade programmerarna Tom Bacci, Bob Salitsky och konstnären Cheri Smith de första autostereogrammen bestående av flerfärgade fläckar. Mjukvaran de utvecklade förvärvades av NE Thing Enterprises , som började släppa liknande bilder för underhållningsändamål under varumärket Magic Eye [8 ] .
Förutom autostereogram från slumpmässiga fläckar, som normalt sett ser ut som en kaotisk uppsättning flerfärgade prickar, finns det också kända "tapeter" autostereogram, bestående av återkommande mönsterelement (mönster) arrangerade på ett visst sätt i vertikala rader . Samtidigt har bilden kodad i dem ingenting att göra med de element som är synliga med en enkel blick. Konstruktionen av autostereogram är möjlig även på basis av text, när bokstäver används istället för slumpmässiga punkter ( Single Image Random Text Stereogram , SIRTS ) [9] .
Ett autostereogram med slumpmässiga prickar i början av 2000-talet i Nizhny Novgorod-regionen fick det inofficiella namnet "phantomashka" [10] [11] .
Stereoskopisk syn är baserad på parallaxbilder av samma föremål som ses med båda ögonen [12] . På grund av avståndet mellan pupillerna är alla föremål synliga från olika vinklar , vilket resulterar i en känsla av djup i den aktuella scenen i hjärnans visuella cortex . Tredimensionell vision är resultatet av komplexa psykofysiska processer i den mänskliga hjärnan, som jämför placeringen av punkter som ses av ögonen från olika vinklar. Baserat på fenomenet disparitet bestämmer hjärnan avståndet till varje synlig punkt baserat på dess parallax.
|
När man överväger vanliga texturer, såsom ett tapetmönster , finns det en möjlighet till felaktig inriktning av horisontellt intilliggande upprepade fragment av mönstret på grund av fel konvergensvinkel för ögonglobernas optiska axlar. Detta stör reflexförhållandet mellan konvergens och ackommodation av linsen. I det här fallet tolkar hjärnan avståndet till objektet i fråga baserat på konvergensvinkeln, vilket förvränger volymen av det upplevda utrymmet. När man tittar "bortom väggen" minskar konvergensvinkeln, närmar sig noll, och ögonen ser nästan parallella ut, vilket tolkar tapetens yta som att den ligger mycket längre än den befintliga och ökar i storlek. I det motsatta fallet, när ögonglobernas axlar korsas, verkar väggen vara belägen nära ansiktet och kraftigt reducerad.
I autostereogram används detta fenomen för att skapa en tredimensionell bild som inte är synlig på den under det vanliga sättet att se med normal koordination av konvergens och ackommodation. För att göra detta är enskilda fragment av ett upprepande mönster eller identiska mönster lokaliserade med små förskjutningar ("defekter") i förhållande till den totala perioden för hela texturen. Som ett resultat, när man tittar på ett sådant stereogram med en blick riktad utanför dess plan eller framför det "mot näsan", ser de förskjutna fragmenten ut som om de ligger längre eller närmare hela mönstrets plan. Oftast är autostereogram utformade för att se "bakom väggen", som det mest bekväma för de flesta tittare. I detta fall uppfattas punkter som är förskjutna i förhållande till den gemensamma perioden som liggande framför ritningsplanet och vice versa [13] .
| stereobild | |
|---|---|
| Teknologi | |
| Uppfattning | |
| Applikation, produkter | |